高压旋喷桩施工专项方案.doc
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广发金融中心建设项目深基坑开挖和支护工程
第1章工程概况
1.1专项简介
本工程高压旋喷桩位于搅拌桩和灌注桩之间（除剖面4—4,4a—4a段外）。
旋喷桩为二重管旋喷桩，旋喷体直径全长不小于800，注浆管分段提升搭接长度不小于100。
采用普硅水泥，强度42.5R，水泥掺入量不小于30%，水灰比为1.0~1.2，浆液压力不小于25MPa。
孔位偏差不小于1%，桩位偏差不小于50mm。
设计强度为28天无侧限抗压强度为1MPA。
其设计标高为-2.8至-11.5m绝对标高处，桩长8.3m，合同工程数量5395米。
①一般高压旋喷桩施工平面位置如下图：
②对于搅拌桩止水帷幕施工接头处断缝处理措施亦采用高压旋喷桩处理，处理方法如下图：
③基坑南端搅拌桩与高压旋喷桩搭接平面图：
1.2编制说明
本施工组织设计主要依据招标文件及以下规范规程进行编制：
（1）中华人民共和国行业标准《基坑支护技术规范》（JGJ120-99）；
（2）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202－2002）
（3）国家标准《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；
（4）国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
（5）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497—2009）；
（6）施工合同、设计图纸及相关会议纪要。
1.3其他概述
一、气候特征
本工程所在地区气候暖亚热带季风气候,受海洋季风影响,温暖多雨,夏季湿热,多台风及暴雨；冬季干燥,偶有奇寒。
年平均气温21.8℃,年降雨量1638.5mm，年内暴雨较集中的时间为5~9月份。
二、周边环境状况
基坑周边存在市政管线，距坑边距离均在两倍开挖深度以外。
基坑四倍开挖深度范围内无建、构筑物，场地较为空旷。
环境保护要求一般。
三、工程地质状况
场地内并未发现能影响工程稳定性的不良地质作用，如采空区、活动断裂、岩溶、崩塌、滑坡、泥石流等。
特殊性岩土主要为人工填土、软土、风化岩及残积土。
场地土的物理力学性质参数
土层
层号
土层名称
层厚（m）
状态或密实度
重度
直剪快剪
渗透系数建议值
γ
C
φ
K
（KN/m3）
（Kpa）
（o）
m/d
<1>
人工填土
1.2~3.2
欠压实
/
/
/
1.0
<2-1>
淤泥质土
0.9~10.5
流塑
16.5
7
3.5
2～4×10-3
<2-2>
粉砂、细砂
0.9~9.9
松散～稍密
17.5
4
22.0
4.0～6.0
<2-3>
粉质粘土
1.0~4.5
可塑
19.0
18.0
12.5
1.0×10-4
<3>
粉质粘土
3.9~12.5
可～硬塑
19.2
22.5
16.5
2.0×10-4
<4-1>
全风化砂岩
0.8~14.7
坚硬土状
19.5
24.5
18.0
1.0×10-2
<4-2>
强风化砂岩
0.7~28.8
半岩半土状
20.0
28.0
22.0
2.0×10-2
<4-3>
中风化砂岩
0.7~7.8
块状、短柱状
/
/
/
0.5~2.0
其中，软土为<2-1>淤泥质土、淤泥，软土具含水量大，灵敏度高，压缩性高，透水性差，强度低的特点，在外力作用下易发生压缩变形，地震时存在软土震陷的可能。
另外，在软土分布范围，应尽量避免大量抽取地下水，大量抽取地下水可能会造成土体沉降或地面下沉，软土为本场地主要不良土层。
三、地下水情况
场地附近有千灯湖，并分布有河涌及其它沟渠等，地表水资源一般发育。
在钻探期间测得钻孔内地下水位埋深1.30～2.70m，地下水位的变化随季节性变化较大。
<1>人工填土层由粉质粘土及粉细砂组成，结构较松散，均匀性较差，含少量上层滞水，具中等透水性；<2-1>淤泥质土、淤泥，分布范围较广，具粘性，透水性较差，具弱透水性，其属饱和软土层，含少量孔隙水；<2-2>粉砂、细砂，分布范围广，局部含少量粘粒及淤泥质，贮水性较好，含水量较丰富，具中等～强透水性；<2-3>粉质粘土，分布范围较小，具粘性，透水性差，属相对隔水层，具微透水性；<3>残积粉质粘土，具粘性，透水性差，含水量较贫乏，具弱透水性；<4-1>全风化岩带及<4-2>强风化岩带，层状分布，岩芯呈土状，具粘性，贮水性较差，具弱透水性；<4-3>中风化岩带，局部裂隙发育，但裂隙多呈闭合状，且被泥质充填，透水性一般，具弱～中等透水性，含少量裂隙水；<4-3>微风化岩带，岩体较完整，裂隙不发育，透水性差，含水量不大。
本场地地下水主要赋存在<2-2>粉砂、细砂层中，属孔隙水，具微承压性；<4-3>中风化岩带中含少量基岩裂隙水，其补给主要以大气降水及地表水补给为主，地下水排泄主要表现为大气蒸发或人工抽取。
第2章施工部署
2.1施工安排
桩种之间施工顺序为：
搅拌桩→灌注桩→高压旋喷桩。
高压旋喷桩在灌注桩和搅拌桩完成后进行，桩种之间施工时间间隔为72小时，施工总体流向为水泥搅拌桩和灌注桩施工完毕之后进入穿插施工。
2.2施工进度计划
参见总体施工进度计划横道图中关于旋喷桩的施工进度计划安排。
2.3劳动力资源投入
职务
人数
姓名
负责工作
项目经理
1
韩志民
负责项目全面工作
技术负责人
1
姚良晋
技术相关协调工作
现场施工总负责
1
郑财顺
全面负责项目现场生产
测量主管
1
梁修坤
现场测量总负责
测量员
3
蔡汉民等
测量定位
安全负责人
1
赵质杰
总体安全生产
安全员
1
董武平
具体安全协调
施工员
4
郑增荣等
施工协调
电工
3
邓斌等
负责工地用电
杂工
2
负责施工配合工作
机械操作手
12
负责旋喷桩机操作
引孔机械操作手
9
水泥浆搅拌等
2.4机械设备投入
设备名称
用途
数量
二重
管
法
高压泥浆泵
旋喷注浆
3
钻机
成孔、旋喷用
3
旋喷管
注浆成桩
3
高压胶管
送浆
3
空气压缩机
切割土体
3
旋转振动钻机
引孔
3
2.5主要材料物资投入
水泥用量（损耗系数1.1）：
1644t；用水采用市政管网自来水。
横道图
第3章旋喷桩施工方案
平整原地面
钻机就位
钻孔（引孔）施工
高喷台车就位
喷管下至孔底
自下而上喷浆至设计顶高
高喷台车移位
冲洗喷管
试喷
垂直控制
3.1施工工艺流程
旋喷桩施工工艺流程图
浆桶
水箱
搅拌机
水泥仓
旋喷固结体
注浆管
钻机
喷头
二重管施工机械配备图
空压机
高压泥浆泵
3.2施工主要技术参数
1、旋喷桩机械参数
高压旋喷采用二重管法，分别喷射高压空气及水泥浆，喷嘴直径为1.8～2mm。
高压注浆泵：
XPB-90B型，最大工作压力40MPa，额定流量90L/min。
空气压缩机：
VY-9/7-a型，容积流量9m3/min，排气压力0.7~0.9Mpa。
钻机：
MJG-50型钻机；钻孔深度50m；直径800～1200mm；动力头升降速度（1.6～2.6m/min；提升速度：
0～500mm/min；动力头旋喷转速：
0～20r/min；扭矩：
3000N·m）
高压浆管：
工作压力31Mpa，内径19mm。
2、浆液材料及配合比
水泥为42.5普通硅酸盐水泥，水灰比取1:
1，水泥掺量为30%，土体容重取18KN/M3，旋喷桩直径不小于800mm，则每米旋喷桩水和水泥用量均为276.97kg。
3、施工技术参数
高压旋喷试验的施工技术参数：
输浆不小于25Mpa，输浆率55.5L/min；气压0.8MPa；提升速度15cm/min、旋转速度8～12r/min；孔斜率＜0.5%，桩位偏差＜50mm。
4、南段旋喷桩与搅拌桩搭接位置施工注意要点：
搅拌桩施工完72小时后，在搅拌桩上直接钻孔做旋喷桩，旋喷桩在搅拌桩体中其喷气和喷浆压力均不得超过1MPA。
其搭接关系如下图：
3.3施工技术及质量问题处理
1、施工工艺
⑴、钻机就位
钻机安放在设计的孔位上并应保持垂直，施工时旋喷管的允许倾斜不得大于1.0％。
⑵、钻孔（引孔）
引孔使用76型旋转振动钻机，钻进深度可达30m以上，适用于标准贯入度小于40的砂土和粘性土层。
当遇到比较坚硬的地层时宜用地质钻机钻孔。
钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。
引孔钻进时，原则上采用清水钻进，若出现垮孔，采用优质膨润土作为制浆用主要材料，新制泥浆配合比拟为：
水750L，粘土650kg，碳酸钠6～8kg。
保持引孔泥浆性能，孔壁完整，不坍孔，确保高喷管顺利下至孔底。
⑶、插管
插管是将喷管插入地层预定的深度。
使用76型振动钻机钻孔时，插管与钻孔两道工序合二为一，即钻孔完成时插管作业同时完成。
如使用地质钻机，则在钻孔完毕，必须拔出岩芯管，并换上旋喷管插入到预定深度。
在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力一般不超过1MPa。
若压力过高，则易将孔壁射塌。
⑷、喷射作业
当喷管插入预定深度后，由下而上进行喷射作业。
值班人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求，并随时做好记录，绘制作业过程曲线。
在管的底部侧面有一个同轴双重喷嘴，高压浆液以25MPa以上的压力从内喷嘴中高速喷出，在射流的外围加以0.7MPa左右的压缩空气喷出。
当浆液初凝时间超过20h，应及时停止使用该水泥浆液。
⑸、冲洗
喷射施工完毕后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内、机内不得残存水泥浆，通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。
⑹、移动机具
将钻机等机具设备移到新孔位上。
2、主要施工注意事项
⑴、钻机或旋喷机就位时机座要平稳，立轴或转盘与孔位对正，倾角与设计误差一般不得大于0.5度。
⑵、喷射注浆前要检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计的要求。
管路系统的密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物。
⑶、喷射注浆时要注意准备，开动注浆泵，待估算水泥浆的前峰已流出喷头后，才可开始提升注浆管。
自下而上喷射注浆。
⑷、喷射注浆作业后，由于浆液析水作用，一般均有不同程度收缩，使固结体顶部出现凹穴，所以应及时用水灰比为0.6～1.0的水泥浆进行补灌。
并要预防其它钻孔排出的泥土或杂物进入。
⑸、为了加大固结体尺寸，或对深层硬土为避免固结体尺寸减小，可以采用提高喷射压力及气压、泵量或降低回转与提升速度等措施，也可采用复喷工艺。
3、特殊情况处理
1）固结体强度不均匀、缩颈
①产生原因
⑴喷射方法与机具没有根据地质条件进行选择。
⑵喷浆设备出现故障中断施工。
⑶拔管速度、旋转速度及注浆量适配不当，造成桩身直径大小不均匀，浆液有多有少。
⑷喷射的浆液与切削的土粒强制搅拌不均匀，不充分。
⑸穿过较硬的粘性土，产生颈缩。
②预防措施及处理方法
⑴根据设计要求和地质条件,选用不同的喷浆方法和机具。
⑵喷浆前,先进行压浆压气试验，一切正常后方可配浆，准备喷射，保证连续进行.配浆时必须用筛过滤。
⑶根据固结体的形状及桩身匀质性，调整喷嘴的旋转速度、提升速度、喷射压力和喷浆量。
⑷对易出现缩颈部位及底部不易检查处进行定位旋转喷射（不提升）或复喷的扩大桩径办法。
⑸控制浆液的水灰比及稠度。
⑹严格要求喷嘴的加工精度、位置、形状、直径等，保证喷浆效果。
2）压力上不去
①产生原因
⑴安全阀和管路安接头处密封圈不严而有泄漏现象。
⑵泵阀损坏，油管破裂漏油。
⑶安全阀的安全压力过低，或吸浆管内留有空气或密封圈泄漏。
②预防措施及处理方法
应停机检查，
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